功能材料專業(yè)《生物化學》課程教學大綱

【生物化學】【Biochemistry】一．基本信息課程代碼：【104641】課程學分/學時：【3/48】面向?qū)I(yè)：【功能材料（生物材料方向）】課程性質(zhì)：【學科基礎指定選修課】開課院系：生物與醫(yī)學工程學院使用教材：主講教材：【全國優(yōu)秀教材：《生物化學》（第四版），朱圣庚、徐長法主編，高等教育出版社，2017】輔助教材：【“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材：《生物化學與分子生物學》（第九版），周春燕、藥立波主編，人民衛(wèi)生出版社，2018】參考教材：【國際優(yōu)秀教材：《LehningerPriciplesofBiochemistry》（seventhedition），DavidL.Nelson,MichaelM.Cox，W.H.Freeman，2017】【國外優(yōu)秀生命科學教材譯叢：《Lehninger生物化學原理》（第三版，中文版），DavidL.Nelson,MichaelM.Cox（主編），周海夢等（譯），高等教育出版社，2005】先修課程：【有機化學103181(3)、物理化學103451(3)、無機化學100042(3)】并修課程：【細胞生物學103931（3）】后續(xù)課程：【分子生物學100793（2）、微生物學103291（2）】二．課程目標生物化學作為功能材料（生物材料方向）專業(yè)三年級本科生的學科基礎必修課，旨在培養(yǎng)學生良好的生命科學基礎科學素養(yǎng)，了解生命現(xiàn)象的本質(zhì)，能夠運用生物化學涉及的如生物大分子代謝、合成與分解等知識和技術，創(chuàng)造和研發(fā)更為實用、新穎的功能材料產(chǎn)品，服務于人類社會，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟價值和社會價值。生物化學推動了整個生物醫(yī)藥、材料、化工、環(huán)境等學科向分子水平縱深發(fā)展。通過本課程學習有助于學習者開展功能材料（生物材料方向）領域的科學研究、產(chǎn)品研發(fā)工作，培養(yǎng)科學思維能力、表達能力、團隊協(xié)作能力等綜合素養(yǎng)，同時在課程中分享的科學案例、社會熱點問題討論有助于學生正確的科學觀、價值觀、人生觀。本課程目標具體如下：課程目標1（知識目標）：充分運用線上、線下教學資源，如教學視頻、翻轉(zhuǎn)課堂等，使學生能夠掌握包括生物體（包括微生物、植物、動物等）內(nèi)的主要分子組成、結(jié)構(gòu)和生物學功能，及其代謝與調(diào)控規(guī)律；理解生物分子結(jié)構(gòu)與功能關系、物質(zhì)代謝與調(diào)控關聯(lián)及遺傳信息傳遞規(guī)律等核心學科問題。課程目標2（能力目標）：能夠運用生物化學理論知識，從分子水平分析、認知和表述生物工程過程的實際理論和技術問題；能夠設計和提出相關的解決問題方案，如利用生物化學實驗分析和驗證生物工藝中的問題、設計優(yōu)化工程過程的預實驗等。重點培養(yǎng)學生科學思維、分析問題和解決問題的能力，訓練嚴謹、求實的科學態(tài)度和工作作風，以及團隊協(xié)作精神。課程目標3（素質(zhì)目標）：了解生物化學學科發(fā)展簡史、前沿問題及生物化學理論與技術的發(fā)展趨勢，介紹我國科學家在生物醫(yī)藥等科技前沿領域重要成果和突出貢獻，增強自豪感和自信心；力求能夠運用生物化學理論和技術，設計和優(yōu)化生物工藝，創(chuàng)造和優(yōu)化出更為完善、更具潛力的工程工藝和技術。三．課程目標和畢業(yè)要求的對應關系和支撐矩陣表1課程目標和畢業(yè)要求的對應關系和支撐矩陣畢業(yè)要求畢業(yè)要求指標點課程目標及其支撐強度系數(shù)課程目標1課程目標2課程目標3支撐強度畢業(yè)要求1畢業(yè)要求1.1：能將數(shù)學、自然科學、工程科學理論基礎用于功能材料領域復雜工程問題的表述；√√√H畢業(yè)要求4畢業(yè)要求4.1：能夠基于功能材料科學原理對功能材料的設計、制備和工程應用中的復雜工程問題，設計實驗方案；√√√M四．課程內(nèi)容（一）教學內(nèi)容結(jié)構(gòu)關系圖生物化學是一門運用化學的原理、技術和方法，同時結(jié)合相關學科的原理和技術研究生命現(xiàn)象本質(zhì)及其應用的基礎科學，運用化學等學科理論認知蛋白質(zhì)、酶、核酸等生物大分子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及功能；生物大分子與生物能量的體內(nèi)代謝規(guī)律；遺傳信息的儲存、傳遞及表達等生命規(guī)律，同時學習和掌握生物化學分離、制備、分析、鑒定技術（比色、層析、電泳、離心等）等基本實驗原理及操作技能。（二）課程內(nèi)容、重點及基本要求表2教學內(nèi)容及對應的課程目標課程內(nèi)容對應課程目標學生學習成果總學時安排第一章緒論第一節(jié)生命第二節(jié)研究領域第三節(jié)發(fā)展簡史第四節(jié)生化魅力第五節(jié)學習方法1,2,3了解生物化學的研究領域、發(fā)展簡史以及學習本課程的必要性，掌握生化課程學習方法。2第二章蛋白質(zhì)化學第一節(jié)蛋白質(zhì)通論第二節(jié)蛋白質(zhì)的分子組成第三節(jié)蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)第四節(jié)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關系第五節(jié)蛋白質(zhì)理化性質(zhì)與分離純化第六節(jié)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的測定1,2,3掌握蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)、功能及其理化性質(zhì)；熟悉蛋白質(zhì)分離純化和結(jié)構(gòu)分析的技術原理和操作方法。4第三章核酸化學第一節(jié)概述第二節(jié)核酸的分子組成第三節(jié)核酸的分子結(jié)構(gòu)第四節(jié)核酸的理化性質(zhì)第五節(jié)核酸酶第六節(jié)核酸的核苷酸序列測定1,2,3熟悉DNA和RNA分子結(jié)構(gòu)、功能及其理化性質(zhì)；熟悉核酸分離純化方法和測序分析技術原理與技術。4第四章酶第一節(jié)酶通論第二節(jié)酶的分子結(jié)構(gòu)與功能第三節(jié)酶促反應的特點與機理第四節(jié)酶促反應動力學第五節(jié)酶的調(diào)節(jié)第六節(jié)酶的命名與分類第七節(jié)酶與醫(yī)學的關系1,2,3了解酶的類型、蛋白酶的分子結(jié)構(gòu)與功能，重點掌握酶促反應調(diào)控理論與方法。4第五章糖代謝第一節(jié)糖化學回顧第二節(jié)糖的命運第三節(jié)葡萄糖的代謝第四節(jié)糖原的合成與分解1,2,3從動態(tài)角度認知糖分子在生物體內(nèi)合成與分解路徑，熟練分析和調(diào)控糖代謝路徑，達到可以分析問題、優(yōu)化工藝水平6第六章生物氧化第一節(jié)生物氧化方式與特點第二節(jié)生物能及其存在形式第三節(jié)線粒體呼吸鏈和ATP合成第四節(jié)其他氧化酶系1,2,3了解生物氧化過程，尤其掌握線粒體呼吸鏈路徑和ATP合成過程，能夠運用理論分析和解決相關問題。4第七章脂代謝第一節(jié)脂類的消化與吸收第二節(jié)脂肪的代謝第三節(jié)磷脂的代謝第四節(jié)膽固醇代謝第五節(jié)血漿脂蛋白代謝1,2,3熟悉各種脂類分子的動態(tài)代謝路徑及其調(diào)控關鍵點，了解其與糖代謝的平衡關系。達到可分析和解決問題水平。4第八章核苷酸代謝第一節(jié)概述第二節(jié)核苷酸的分解代謝第三節(jié)核苷酸的合成代謝第四節(jié)輔酶核苷酸的生物合成1,2,3了解核苷酸分解與合成代謝過程，可以解釋一系列與核苷酸代謝與調(diào)控的生物學問題。4第九章氨基酸代謝第一節(jié)蛋白質(zhì)的營養(yǎng)作用第二節(jié)蛋白質(zhì)的消化、吸收和腐敗第三節(jié)氨基酸的一般代謝第四節(jié)個別氨基酸的代謝1,2,3掌握氨基酸的代謝過程，以及個別氨基酸代謝特征。4第十章核酸的生物合成第一節(jié)DNA復制的基本規(guī)律第二節(jié)DNA復制的酶學第三節(jié)DNA生物合成過程第四節(jié)逆轉(zhuǎn)錄和其他復制方式第五節(jié)轉(zhuǎn)錄模板和酶第六節(jié)轉(zhuǎn)錄過程1,2,3了解DNA復制、RNA轉(zhuǎn)錄合成過程以及逆轉(zhuǎn)錄過程。掌握調(diào)控復制、轉(zhuǎn)錄過程關鍵點，并達到能夠運用基因工程方法建立DNA、RNA合成方法。4第十一章蛋白質(zhì)的生物合成第一節(jié)蛋白質(zhì)合成體系第二節(jié)蛋白質(zhì)生物合成過程第三節(jié)蛋白質(zhì)合成后加工和輸送第四節(jié)蛋白質(zhì)生物合成的干擾和抑制1,2,3認知蛋白質(zhì)合成和調(diào)控過程，能夠運用理論設計蛋白質(zhì)合成工藝、調(diào)控蛋白質(zhì)表達水平。4第十二章基因表達調(diào)控第一節(jié)基本概念與原理第二節(jié)原核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)第三節(jié)真核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)1,2,3熟悉原核、真核系統(tǒng)基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控機制，為理論研究及工藝建立奠定基礎。4合計48五．課程考核方式與評分標準（一）考核內(nèi)容與方式表3課程目標的考核方式課程目標考核內(nèi)容考核方式1充分運用線上、線下教學資源，如教學視頻、翻轉(zhuǎn)課堂等，使學生能夠掌握包括生物體（包括微生物、植物、動物等）內(nèi)的主要分子組成、結(jié)構(gòu)和生物學功能，及其代謝與調(diào)控規(guī)律；理解生物分子結(jié)構(gòu)與功能關系、物質(zhì)代謝與調(diào)控關聯(lián)及遺傳信息傳遞規(guī)律等核心學科問題。生物體內(nèi)各種生物分子（蛋白質(zhì)、核酸、脂類等）結(jié)構(gòu)、功能和代謝調(diào)控規(guī)律。課前預習測試+隨堂討論（或翻轉(zhuǎn)課堂）+作業(yè)題+期末考試2能夠運用生物化學理論知識，從分子水平分析、認知和表述生物工程過程的實際理論和技術問題；能夠設計和提出相關的解決問題方案，如利用生物化學實驗分析和驗證生物工藝中的問題、設計優(yōu)化工程過程的預實驗等。重點培養(yǎng)學生科學思維、分析問題和解決問題的能力，訓練嚴謹、求實的科學態(tài)度和工作作風，以及團隊協(xié)作精神。各種生物分子的結(jié)構(gòu)特性和理化性質(zhì)，以及它們的分析、純化、合成方法。分析和解決相關問題的能力。課前預習測試+隨堂討論（或翻轉(zhuǎn)課堂）+作業(yè)題+期末考試3了解生物化學學科發(fā)展簡史、前沿問題及生物化學理論與技術的發(fā)展趨勢，介紹我國科學家在生物醫(yī)藥等科技前沿領域重要成果和突出貢獻，增強自豪感和自信心；力求能夠運用生物化學理論和技術，設計和優(yōu)化生物工藝，創(chuàng)造和優(yōu)化出更為完善、更具潛力的工程工藝和技術。生物化學發(fā)展進展和前沿問題，能夠解決生物化學相關工藝問題和優(yōu)化工藝。課前預習測試+隨堂討論（或翻轉(zhuǎn)課堂）+作業(yè)題+期末考試（二）課程成績構(gòu)成比例表4課程成績構(gòu)成表考核內(nèi)容課程目標在各考核方式中的比例課程目標占總成績比例日常成績100%期末考試100%課程目標1充分運用線上、線下教學資源，如教學視頻、翻轉(zhuǎn)課堂等，使學生能夠掌握包括生物體（包括微生物、植物、動物等）內(nèi)的主要分子組成、結(jié)構(gòu)和生物學功能，及其代謝與調(diào)控規(guī)律；理解生物分子結(jié)構(gòu)與功能關系、物質(zhì)代謝與調(diào)控關聯(lián)及遺傳信息傳遞規(guī)律等核心學科問題。50%50%50%課程目標2能夠運用生物化學理論知識，從分子水平分析、認知和表述生物工程過程的實際理論和技術問題；能夠設計和提出相關的解決問題方案，如利用生物化學實驗分析和驗證生物工藝中的問題、設計優(yōu)化工程過程的預實驗等。重點培養(yǎng)學生科學思維、分析問題和解決問題的能力，訓練嚴謹、求實的科學態(tài)度和工作作風，以及團隊協(xié)作精神。30%30%30%課程目標3了解生物化學學科發(fā)展簡史、前沿問題及生物化學理論與技術的發(fā)展趨勢，介紹我國科學家在生物醫(yī)藥等科技前沿領域重要成果和突出貢獻，增強自豪感和自信心；力求能夠運用生物化學理論和技術，設計和優(yōu)化生物工藝，創(chuàng)造和優(yōu)化出更為完善、更具潛力的工程工藝和技術。20%20%20%考核方式占總成績比例30%70%100%（三）課程成績評定1、課內(nèi)評分標準：（占總成績30%，以課前預習測試+隨堂討論/翻轉(zhuǎn)課堂+作業(yè)題為主，出勤率為輔）作業(yè)題按照課程目標1-4設置，作業(yè)題占考核比例參照指標點所占比例，批改標準見表5。表5習題作業(yè)批改評分標準90-10分80-89分70-79分60-69分0-59分